苏科版九年级上册第十二章机械能和内能 单元练习（有解析）

苏科版九年级上册 第十二章 机械能和内能
一、单选题
1．某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
2．如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于冲程及其能量转化判断正确的是
A．做功冲程，将机械能转化为内能
B．做功冲程，将内能转化为机械能
C．压缩冲程，将机械能转化为内能
D．压缩冲程，将内能转化为机械能
3．甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，则（　　）
A．甲的比热容为3000J/(kg·℃)
B．甲的比热容比乙的大
C．乙和丙的比热容相等
D．吸收相同热量，甲升高的温度大于丙
4．以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（　　）
A．锯木头锯条发热 B．铁丝反复弯折后发热
C．阳光下路面发热 D．搓手时手掌发热
5．关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（　　）
A．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D．热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体
6．如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包，将发热包放到水中，会放出大量的热，从而加热上层食物。有关自热火锅说法不正确的是（　　）
A．食物被加热的过程中，下层的发热包将热量传递给了食物
B．食物被加热的过程中，是通过热传递的方式使其内能增加
C．食物被加热的过程中，香味四溢，说明分子在不停的做无规则运动
D．打开盖子时会冒出大量的“白气”，这是水汽化形成
7．用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长。关于该实验以下叙述错误的是（　　）
A．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了使水和煤油受热均匀
B．温度计的玻璃泡不能碰到烧杯底和侧壁
C．水比煤油的比热容大
D．若它们吸收相同热量，水的末温更高
8．如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（　　）
A．瓶塞冲出
B．搓手取暖
C．压缩气体
D．钻木取火
9．在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是（　　）
A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．始终不变
10．关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．的冰块没有内能
B．物体内能大小与温度无关
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能
11．如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（　　）
A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
12．如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（ ）
A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
13．小亮学习了热学知识以后发表了下面的看法，其中正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．对物体做功，其内能一定增大
C．温度为﹣10℃的冰块没有内能
D．冰在熔化时温度不变内能增加
14．下列物体具有动能的是（　　）
A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头
C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓
15．冬天，人们常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
二、填空题
16．2021年10月16日，长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星中心发射升空 火箭在加速升空时，其外壳与空气摩擦，内能_______，这是通过________方式改变内能
17．春暖花开，鸟语花香．闻到花香是因为分子的__________；固体很难被压缩，是因为固体分子间存在着_________；某同学要将水和硫酸铜溶液装入量筒中做“做液体扩散”实验，已知水的密度小于硫酸铜溶液的密度，装好液体后，处于量筒底部的液体应该是______________；装好液体的量筒所处的环境温度越高，液体颜色变均匀所用的时间越短，这说明温度越高，液体扩散得越__________．
18．《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的弹性势能转化为箭的 ______能；经验表明，弦拉得越长，同样的箭射得越远，这说明弦的弹性势能与______有关。若弦被拉的长度相同，所用箭质量不同，则质量大的箭射出时的速度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）质量小的箭射出的速度。
19．2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的___________能转化为燃气的内能，卫星的机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
20．中国的茶文化在古代借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，茶杯温度会升高，茶杯的内能是通过_____（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的；人们能闻到茶水散发的清香，是由于分子_________，属于_____现象。
三、综合题
21．阅读短文，回答下列问题
喷气发动机
随着航空和航天事业的发展，普通的内燃机已经不能提供足够的动力，人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度，因此喷气发动机就应运而生。
喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机。广泛用作飞行器的动力装置。按燃料燃烧时所需要的来源，可分为二大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。火箭发动机根据采用的推进剂又分为固体火箭发动机和液体火箭发动机。空气喷气发动机分为无压气机式和有压气机式二种；无压气机式空气喷气发动机分为冲压式和脉动式，有压式空气喷气发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机。
如图甲为涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量，使用高能燃料，可以获得更大的推进力；如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。
2019年3月24日，由中国航天科技集团有限公司六院研制的500吨级液氧煤油发动机燃气发生器——涡轮泵联动试验取得圆满成功（如图丙），标志着我国500吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标，为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。
2019年10月5日02时51分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将高分十号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。
（1）喷气发动机工作过程中燃料的______能先转化为内能，内能再转化为______能，从而提供动力；
（2）长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢，随着液态氢的不断消耗，其热值将______（减小/增大/不变/都有可能）；
（3）喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，图丁中能大致反应燃气温度随时间而变化的( )
（4）假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为8×106N，将起飞质量5000多吨的火箭在20秒的时间内推到约1.2×104米的高度，同时最大速度达到3千米/秒。则火箭发动机推力的平均功率约为多少______？
22．阅读材料，回答问题。
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……
热机的效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要问题。现在的内燃机和喷气机跟最初的蒸汽机相比，效率虽然提高了很多，但从节约能源的要求来看，热机的效率还不能令人满意。最好的空气喷气发动机，在比较理想的情况下其效率也只有60%，应用最广的内燃机，其效率只能达到40%，大部分能量被浪费掉了。
根据材料内容，回答下列问题：
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次 ___________（填“增大”或“减小”）；
（2）在结构上汽油机的顶部是火花塞，柴油机的顶部是 ___________；
（3）汽油机工作过程中燃料的 ___________能先转化为 ___________再转化为 ___________；
（4）你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 ___________；
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少输出功率
C．尽量减少摩擦
D．尽量减少热量损失
（5）火箭一般选用热值 ___________（填“较大”或“较小”）的燃料；
（6）最早的热机是蒸汽机，后来许多人对它不断改进，其中贡献最大的是英国人 ___________，他在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。人们为了纪念这位伟大的科学家，用他的名字来表示功率的单位。
23．阅读短文，回答问题。
客机C919
我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。
C919机舱内覆有。一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。下表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量72.5t，客舱内气压8.0×104Pa，巡航速度920km/h，发动机巡航推力3.6×104N。
最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 发动机巡航推力 3.6×104N
（1）若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为_____m2.
（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是_____。
A．单丝纤维比头发细
B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好
D．导热能力相对较弱
（3）在万米高空，机体1m2面积上承受内外气体的压力差约为_____N；为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断_____（选填“加热”或“制冷”）。
（4）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为_____N；若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为_____%。（汽油的热值为4.5×107J/kg）
24．汽车上的散热器用水作为冷却剂，散热器中装有10kg的水，在温度升高了20℃的过程中，水吸收的热量是______J，这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量（已知：水的比热容C水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=8.4×107J/kg），天然气在燃烧的过程中，热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
25．阅读短文，回答下列问题：
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。
经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。图是某新型以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90 L，可储存标准大气压下90 m3的空气，其设计最高速度可达154 km/h，平均每加一次气能行驶200 km或10 h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是___________（选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）提供动力的；
（2）空气发动机是利用___________能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的___________冲程工作过程相似；
A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气
（3）分析上文，下面说法正确的有___________；
A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的
B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气燃烧产生能量
D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失
（4）空气发动机的优点___________、___________（写出两个）；
（5）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释：___________。
26．热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧（图乙）。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在气缸内燃烧）的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。
阅读上面材料，回答下列问题：
（1）根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图丙中表示的是______冲程；热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为水的______。
（2）小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图丁所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的____%。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运动，排气门打开，所以图①是排气冲程，故A不符合题意；
B．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，故B不符合题意；
C．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运动，两门关闭，所以图③是做功冲程，故C符合题意；
D．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，故D不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】
如图所示，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，燃料在缸内燃烧，将燃料的内能转化成机械能，ACD错误，B正确。故选B。
3．B
【详解】
ABC．由图可知甲物体吸收的热量Q甲=3000J，乙物体吸收的热量Q乙=2000J，丙物体吸收的热量Q丙=2000J，甲的比热容为
乙的比热容为
丙的比热容为
所以甲的比热容比乙的大，乙的比热容小于丙的比热容，故B正确，AC错误；
D．当甲、丙吸收相同热量时，甲升高的温度为
丙升高的温度为
所以甲升高的温度小于丙升高的温度，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；
B．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体的内能；
C．阳光下路面发热是热传递改变内能；
D．用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的。
综上，故ABD相同，C不同，故C符合题意。
故选C。
5．B
【详解】
AB．地球上的化石能源都是太阳能转化来的，能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，从一个物体转移的另一个物体，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转，压缩机运转需消耗电能，故C正确，不符合题意；
D．热传递的条件是温度差，热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】
A．加热时，热量从发热包传递给食物，故A正确，不符合题意；
B．食物被加热的过程中，通过热传递的方式使热量从发热包到食物，食物内能增加，故B正确，不符合题意；
C．食物被加热的过程中，香味四溢，是扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动，故C正确，不符合题意；
D．打开盖子时会冒出大量的“白气”，这是水蒸气液化形成，故D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【详解】
A．加热时使用玻璃棒不断搅拌，可以使液体内部上下充分混合，受热更加均匀，故A正确，不符合题意；
B．加热过程中，杯底与烛焰接触温度较高，温度计液泡碰到杯底会导致示数偏大，杯壁与空气接触，温度较低，碰到杯壁会导致示数偏小，则不能碰到烧杯底和侧壁，故B正确，不符合题意；
C．要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，由于相同热源加热时间越长表示吸收热量越多，且水和煤油质量相同，则由可知，水的比热容更大，故C正确，不符合题意；
D．要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，加热时间越长吸收热量越多，则水吸收热量更多，由此可知，若吸收相同热量，水升高的温度更少，由于初温相同，则水的末温更低，故D错误，符合题意。
故选D。
8．A
【详解】
根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。
A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；
C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；
D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。
故选A。
9．D
影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
【详解】
在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，速度不变，质量不变，动能不变。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【点睛】
掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。
10．D
【详解】
A．因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，的冰具有内能，故A错误；
B．内能的大小跟质量、温度、状态有关，故B错误；
C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；
D．金属汤勺放在热汤中，汤勺从汤中吸热，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
如图所示实验中，木塞冲出时，是试管内水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，那么水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，于是试管口出现了白雾，而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能，所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。
故选B。
12．A
【详解】
因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；而夜晚，海岸和海水放出相同的热量，但水的比热容大，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆风，故A符合题意。
故选A。
13．D
【详解】
A．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，如冰熔化，吸收热量，温度不变，故A错误；
B．对物体做功，可能表现为物体位置的改变，但内能不一定增加，故B错误；
C．一切物体都有内能，则温度为﹣10℃的冰块有内能，故C错误；
D．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变，故D正确。
故选D。
14．C
【详解】
A．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意；
B．静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意；
C．飞行的飞机处于运动状态，具有动能，故C符合题意；
D．拉开的弹弓具有弹性势能，故D不符合题意。
故选C。
15．B
【详解】
人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
16． 增加 做功
【详解】
[1][2]火箭在加速升空时，其外壳与空气摩擦，摩擦生热，使它的内能增加，这是通过做功的方式改变内能。
17． 无规则运动 斥力 硫酸铜溶液 快
【详解】
物质是由分子组成的，分子在不停的做无规则运动，分子间有相互作用的引力和斥力，闻到花香，是芳香物质的分子扩散到空气中，扩散表明一切物质的分子都是不停的做无规则的运动；分子间存在斥力，固体分子间距离较小，所以固体和液体很难被压缩．硫酸铜溶液的密度大于水的密度，如果量筒底部是水，上方是硫酸铜溶液，在重力的作用下密度较大的硫酸铜溶液会迅速向下运动．所以为了观察液体的扩散现象，量筒底部的液体应该是硫酸铜溶液；温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以温度越高，两种液体颜色变均匀所用的时间越短，说明扩散速度越快．
18． 动 弦的弹性形变大小 小于
【详解】
[1]物体由于运动而具有的能叫动能。拉弯的弓把箭射出去，射出的箭有一定的速度，具有动能，故是把弓的弹性势能转化为箭的动能。
[2]弓弦具有的弹性势能是通过箭射得距离长短来表示的，箭射得越远，说明弓弦具有的弹性势能越大。经验表明，弦拉得越长，弹性形变越大，同样的箭射得越远，这说明弦的弹性势能与弦的弹性形变大小有关。
[3]当箭射出时，箭具有的动能是弦的弹性势能转化来的，弦被拉的长度相同，说明弦的弹性势能相同，转化成箭的动能也相同。根据动能的影响因素是质量和速度，在动能相同时，箭的质量越大，其运动的速度就越小，即质量大的箭射出时的速度小于质量小的箭射出的速度。
19． 化学 增大
【详解】
[1]火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。
[2]卫星的速度和高度都增大，质量不变，动能和重力势能都增大，机械能增大。
20． 热传递 在不停地做无规则运动 扩散
【详解】
[1]用热水泡茶时，水的温度比杯子高，水的热量向茶杯传递，茶杯温度会升高，茶杯的内能通过热传递的方式改变。
[2][3]人们能闻到茶水散发的清香，是由于分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，因为一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，这种运动会随温度的升高而加剧。
21． 化学 机械 不变 C 4.8×109W
【详解】
（1）[1][2]根据题意知道，喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。
（2）[3]热值是燃料本身的一种性质，与质量无关，故随着液态氢的不断消耗，其热值将不变。
（3）[4]从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是C图。故选C。
（4）[5]推力做功为
W=Fs=8×106N×1.2×104m=9.6×1010J
推力的平均功率约为
22． 减小 喷油嘴 化学 内能 机械能 B 较大 瓦特
【详解】
（1）[1]由题意，原始的蒸汽机不便于使用交通运输的发展迫切需要轻便的热机，内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了，即蒸气机比内燃机重，在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便，因此蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小。
（2）[2]汽油机顶部有火花塞，吸入汽油和空气混合气，柴油机顶部有喷油嘴，吸入空气。
（3）[3][4][5]汽油机工作过程中燃料燃烧是化学反应，是化学能转化为内能，在做功冲程中，内能再转化为机械能。
（4）[6]A．尽量使燃料完全燃烧，可放出更多热量，可提高热机效率，故A正确，A不符合题意；
B．功率是做功的快慢，效率与功率无关，尽量减小输出功率不能提高效率，故B错误，B符合题意；
C．尽量减少摩擦，可减少因摩擦而产生的额外功，可提高热机效率，故C正确，C不符合题意；
D．尽量减少热量损失，可将更多热量转化为有用功，可提高热机效率，故D正确，D不符合题意。
故选B。
（5）[7]火箭以液氢作为燃料，是由于氢的热值大，燃烧相同质量的氢与其他燃料，燃烧氢放出的热量更多，可转化的机械能更多。
（6）[8]瓦特是改良蒸汽机，因此用瓦特来做为功率的单位。
23． 145 B 5.5×104 制冷 3.6×104 51
【详解】
（1）[1]翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机翼面积
= 145m2
（2）[2]ACD．一根头发的直径约60μm左右，单丝纤维直径只有3～5μm，比头发细，具有很好的隔音和保温效果（导热能力相对较弱），故ACD正确，不符合题意；
B．其密度
玻璃的密度约为2.4×103kg/m3，所以“超细航空级玻璃棉”密度比玻璃的密度小很多，故B错误，符合题意。
故选B。
（3）[3]在万米高空，机舱外的大气压为2.5×104Pa，机舱内的气压为8.0×104Pa，所以，在机体每平方米上产生的压力差
ΔF=F向外-F向内=p内S-p外S=(p内-p外)S=(8.0×104Pa-2.5×104Pa)×1m2=5.5×104N
[4]能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适值。
（4）[5]飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，故阻力为
f=F=3.6×104N
[6]燃料完全燃烧放出的热量
Q=mq=1800kg×4.5×107J/kg=8.1×1010J
发动机获得的机械能
W机械=ηQ=40%×8.1×1010J=3.24×1010J
发动机巡航的距离
s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m
飞机的推进功（推力所做的功）
W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J
发动机的推进效率
η′=
24． 8.4×105 0.01 不变
【详解】
[1]10kg水温度升高20℃吸收的热量为
[2]水吸收的热量相当于完全燃烧天然气的质量
[3]燃料的热值只与燃料的种类有关，而与燃料燃烧的程度无关，所以热值不变。
25． 电动机 内 C AB 体积小 结构简单 气缸内的空气对外做功，内能减少，温度下降
【详解】
（1）[1]压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是是电动机，因电动机较节能，且环保，不会对空气有污染。
（2）[2]空气发动机是将空气压缩，让其内能增大，从而对外做功，将内能转化为机械能，所以是利用内能做功的。
[3]这个过程与四总冲程汽油机的做功冲程相似，因为做功冲程也是将内能转化为机械能。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）[4]A．松开鼓起来的气球，气球飞出去时，气球内的气体对空气有力的作用，反过来，空气对气球也有力的作用，于是气球飞出去了，这说明力的作用是相互的。故A正确；
BC．空气动力的汽车工作时，是被压缩的空气，将其内能转化为机械能，而不是靠燃烧燃料产生能量，故B正确，C错误；
D．空气动力汽车工作时也有能量打损失，譬如克服机械间的摩擦就带走了一部分能量等，故D错误。
故选AB。
（4）[5][6]由上文分析得，空气发动机的优点是体积小、结构简单、节能环保等。
（5）[7]发动机排放的尾气温度低于周围空气的温度，是因为气缸内的气体对外做功，内能减少，温度降低，所以低于周围空气的内能。
26． 做功 比热容大 30
【详解】
（1）[1]由图丙知道，进气门关闭，排气门关闭，火花塞点燃，活塞下行，所以，该冲程为做功冲程。
[2]因为水的比热容大，质量一定时，升高相同的温度时，吸收的热量多，温度升高的慢，所以，可以用水来降低汽缸体的温度。
（2）[3]由图丁知道，输出的有用功
100%-33%-30%-7%=30%
所以该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的30%。
答案第1页，共2页
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